Détermination de l'inertie quotidienne par le calcul selon la règle TH-I NF EN ISO 13786
INDEX 1.- DONNÉES GÉNÉRALES 3 2.- CALCUL DE L'INERTIE QUOTIDIENNE SELON LA NORME NF EN ISO 13786 3 2.1.- Données de calcul 3 2.2.- Résultats obtenus pour chaque élément constructif: 5 2.3.- Locaux chauffés 9 3.- DÉTERMINATION DE L'INERTIE QUOTIDIENNE (INQ) 10
1.- DONNÉES GÉNÉRALES L'inertie quotidienne d'un niveau de bâtiment (zone ou local), comporte deux paramètres: - la capacité de la zone étudiée pour une onde de 24 h (C m). - la surface d'échange équivalente des parois lourdes avec l'ambiance (A m). A i(m²) A niv(m²) Surface de la paroi i du niveau étudié du bâtiment. Surface utile du niveau étudié du bâtiment en retenant les surfaces habitables pour les logements et la SHON pour les autres bâtiments (seules les parties chauffées au sens des Th-C sont à prendre en compte). ji(kj/(m² K)) calorifique surfacique de la face «m» i pour une période de 24 heures (j = indice de période journalière) calculée selon la norme NF EN ISO 13786 «Performance des composants de bâtiment - Caractéristiques s dynamiques - Méthodes de calcul». La classe d'inertie d'un niveau de bâtiment est alors déterminée par le tableau 1 ci-dessous : Inq Cm / Aniv (kj/(m² K)) Am / Aniv 80 à 109 110 à 165 165 à 219 220 à 259 260 à 309 310 à 329 330 à 349 350 à 369 370 à 499 500 et plus 1,0 à 1,4 Très légère Très légère Très légère Très légère Légère Légère Légère Légère Légère Légère 1,5 à 1,9 Très légère Très légère Légère Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne 2,0 à 2,4 Très légère Légère Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne Lourde Lourde Lourde 2,5 à 2,9 Très légère Légère Moyenne Moyenne Lourde Lourde Lourde Lourde Lourde Lourde 3,0 à 3,4 Très légère Légère Moyenne Lourde Lourde Lourde Lourde Lourde Lourde Très lourde 3,5 à 3,9 Très légère Légère Moyenne Lourde Lourde Lourde Lourde Lourde Très lourde Très lourde 4,0 à 4,4 Très légère Légère Moyenne Lourde Lourde Lourde Lourde Très lourde Très lourde Très lourde 4,5 à 4,9 Très légère Légère Moyenne Lourde Lourde Lourde Très lourde Très lourde Très lourde Très lourde 5,0 et plus Très légère Légère Moyenne Lourde Lourde Très lourde Très lourde Très lourde Très lourde Très lourde 2.- CALCUL DE L'INERTIE QUOTIDIENNE SELON LA NORME NF EN ISO 13786 2.1.- Données de calcul C m A m Les capacités s, C m, expriment l'aptitude d'un élément constructif à accumuler l'énergie sur ses deux faces lorsque la température correspondante varie de façon périodique. La capacité surfacique, k m, d'un élément constructif pour la face considérée est évaluée par: Page 3-10
Où: A: Aire [m²] C m: sur la face 'm' [J/K] k m: surfacique sur la face 'm' [J/(m² K)] T: Période des variations 86.400[s] Z mn: C Composantes de la matrice de transfert d'un élément La matrice de transfert d'un élément constructif lie les amplitudes complexes de la température et de la densité de flux d'un côté du composant aux amplitudes complexes de la température et de la densité de flux de l'autre côté. Elle est calculée à partir des matrices de transfert de chaque couche homogène de matériau selon l'expression: Où Z 1, Z 2, Z 3,..., Z N, sont les matrices de transfert des différentes couches du composant, en commençant par la couche 1. À titre de convention pour les composants de l'enveloppe du bâtiment, la couche 1 doit être la couche la plus à l'intérieur. La matrice de transfert d'ambiance à ambiance au travers du composant est: Où Z s1 et Z s2 sont les matrices de transfert des couches limites, données par R s étant la résistance de la couche limite. La matrice de transfert de chaque couche du composant est calculée selon: Page 4-10
Où: Z Avec: : de l'épaisseur d'une couche et de la profondeur de [sans dimension] δ: périodique d'une onde dans le matériau [m] T: Période des variations 86.400[s] c: [J/(kg K)] d: Épaisseur de la couche de matériau [m] λ: de calcul [W/(m K)] : 2.2.- Résultats obtenus pour chaque élément constructif: Façade Mur extérieur isolé. (Surface A = 430.871m²) surfacique sur la face intérieure k1 = 25.631 [kj/(m² K)] R si = 0.130 [(m² K)/W] R se = 0.040 [(m² K)/W] Page 5-10
Couche Épaisseur Béton 0.200 2.300 1008 2350 0.163 1.224 Ecartement 0.010 0.067 1008 1 1.349 0.007 Isolant PSE 0.133 0.032 1450 9 0.269 0.494 Cloison Refend. (Surface A = 459.496m²) surfacique sur la face intérieure k1 = 88.181 [kj/(m² K)] R si = 0.130 [(m² K)/W] épaisseur/profondeur de Béton 0.200 2.300 1008 2350 0.163 1.224 Cloison Cloison légère. (Surface A = 857.674m²) surfacique sur la face intérieure k1 = 11.463 [kj/(m² K)] R si = 0.130 [(m² K)/W] BA13 0.013 0.250 1000 825 0.091 0.142 Laines de verre 0.046 0.039 1030 35 0.172 0.267 BA13 0.013 0.250 1000 825 0.091 0.142 Cloison Refend isolé. (Surface A = 79.215m²) surfacique sur la face intérieure k1 = 25.432 [kj/(m² K)] R si = 0.130 [(m² K)/W] Page 6-10
Couche Épaisseur Béton 0.200 2.300 1008 2350 0.163 1.224 Ecartement 0.010 0.067 1008 1 1.349 0.007 Isolant PSE 0.133 0.032 1450 9 0.269 0.494 Plancher Plancher intermédiaire. (Surface A = 497.032m²) surfacique sur la face intérieure k1 = 89.549 [kj/(m² K)] R si = 0.100 [(m² K)/W] Dalle béton épaisseur/profondeur de 0.200 2.500 1008 2500 0.165 1.211 Plancher Plancher intermédiaire isolé. (Surface A = 148.014m²) surfacique sur la face intérieure k1 = 70.782 [kj/(m² K)] R si = 0.170 [(m² K)/W] Couche Épaisseur Dalle béton 0.200 2.500 1008 2500 0.165 1.211 Isolant laine de bois 0.125 0.033 1450 1000 0.025 5.004 Plancher Plancher intermédiaire. (Surface A = 497.032m²) surfacique sur la face intérieure k1 = 89.549 [kj/(m² K)] R si = 0.170 [(m² K)/W] Page 7-10
Dalle béton épaisseur/profondeur de 0.200 2.500 1008 2500 0.165 1.211 Plancher Plancher sur l'extérieur. (Surface A = 47.941m²) surfacique sur la face intérieure k1 = 185.929 [kj/(m² K)] R si = 0.170 [(m² K)/W] Dalle béton Laine de bois épaisseur/profondeur de 0.200 2.500 1008 2500 0.165 1.211 0.125 0.033 1450 1000 0.025 4.996 Toiture terrasse Toiture terrasse accessible. (Surface A = 21.605m²) surfacique sur la face intérieure k1 = 54.233 [kj/(m² K)] R si = 0.100 [(m² K)/W] R se = 0.040 [(m² K)/W] Couche Isolant polyuréthane Épaisseur 0.100 0.016 1300 33 0.103 0.968 Béton 0.200 2.300 1008 2350 0.163 1.224 Toiture terrasse Toiture terrasse inaccessible. (Surface A = 67.954m²) surfacique sur la face intérieure k1 = 42.460 [kj/(m² K)] Page 8-10
R si = 0.100 [(m² K)/W] R se = 0.040 [(m² K)/W] Couche Isolant polyuréthane Épaisseur 0.140 0.023 1300 33 0.122 1.145 Béton 0.200 2.300 1008 2350 0.163 1.224 Toiture inclinée Toiture inclinée. (Surface A = 106.400m²) surfacique sur la face intérieure k1 = 3.718 [kj/(m² K)] R si = 0.100 [(m² K)/W] R se = 0.040 [(m² K)/W] Terre cuite Lame d'air Laines de verre Laines de verre 0.030 1.040 1008 2350 0.110 0.273 0.050 0.000 1008 1 0.000 0.000 0.060 0.039 1030 35 0.172 0.348 0.140 0.039 1030 35 0.172 0.812 BA 13 0.013 0.250 1008 825 0.091 0.143 2.3.- Locaux chauffés Élément constructif Surface totale A [m²] k m [kj/(m² K)] C m [kj/k] Mur extérieur isolé 430.871 25.631 11043.817 TOTAL 11043.817 Refend 459.496 88.181 40518.939 Cloison légère 857.674 11.463 9831.530 Refend isolé 79.215 25.432 2014.610 TOTAL 52365.079 Page 9-10
Élément constructif Surface totale A [m²] k m [kj/(m² K)] C m [kj/k] Plancher intermédiaire 497.032 89.549 44508.615 Plancher intermédiaire isolé 148.014 70.782 10476.687 Plancher intermédiaire 497.032 89.549 44508.615 Plancher sur l'extérieur 47.941 185.929 8913.734 TOTAL 108407.652 Toiture terrasse accessible 21.605 54.233 1171.686 Toiture terrasse inaccessible 67.954 42.460 2885.339 TOTAL 4057.025 Toiture inclinée 106.400 3.718 395.557 TOTAL 395.557 TOTAL 176269.130 3.- DÉTERMINATION DE L'INERTIE QUOTIDIENNE (INQ) Les résultats obtenus des paramètres A m et C m pour le calcul de la Inq se montrent a continuation. Groupe selon la norme NF EN ISO 13786 (kj/k) Surface utile A niv (m²) selon règle TH-I (kj/k) Surface d'échange équivalente A m (m²) Locaux chauffés 176269.130 706.323 190395.582 2131.377 Groupe C m / A niv Am / Aniv (kj/(m² K)) Inq Locaux chauffés 269.559 3.018 Lourde Page 10-10